PCB标记的埋雷设计,短路了却找不到一丝踪迹

2022年03月15日 16:14
作者:一博科技高速先生自媒体成员 王辉东【关键词 keyword】封装 贴片 DFM PCB PCBA【内容摘要 description】魔鬼都藏在细节里,最常见的设计,也是最容易出现问题的地方,就因为在PCB添加了个防静电标记,短路却来的让人措手不及,稀奇稀奇,让我们一起看看今天案例。下午三点半,暖阳和煦,春风拂面。丽丽设计了个PCB,奋斗多日终于投到板厂制板去。卸下包袱,减轻负担,约上男票老鼠晚上去影院,要看最新大片《穿过寒冬拥抱你》。为什么他的男友叫老鼠,不是这个男人长得不好看,而是因为有次半夜他起来偷吃方便面,被丽丽发现,遂送外号叫老鼠,从此替代他本人大名,闪亮登场。都说女为悦己者容。下班后第一时间,她要先打理打理自己,把最美丽的一面展示给男票看。突然电话铃声响起来。是PCB制板工厂打来的,说gerber文件比对有开短路。这个如果无法确认,将是一个致命的问题。PCB在工程制作的第一关,要先做IPC356的检查。结果在IPC356分析时,有下面的网络出现了短路。这个如果无法确认,将是一个致命的问题。PCB在工程制作的第一关,要先做IPC356的检查。结果在IPC356分析时,有下面的网络出现了短路。工厂发来的报告截图如下,一共有7处短路,如下所示。https://p3.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/851c71c70e2548638888059fa06092c6?from=pc

丽丽停下手头上的事,打开笔记本,就开始了找开短路的艰辛过程,除了两处是她在设计时有强制短路需求的,能确认无异常,其它的五处短路位置,找死也找不到在哪里。后来通过和工厂的多次沟通后,工厂把短路的位置给给截图出来,大家是否看出了异常,所有的虚拟测试点都在标注记的中心位置。红色为虚拟测试点产生的位置。所有虚拟测试点都在标记的中心区域。如下图所示的:无铅标记、防静电标记、可回收标记、标签区域等标记。https://p3.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/19197e2909dc43afbdf9dfef74ad9c57?from=pc

IPC356文件的介绍• 美国印刷电路学所制定的一种特定格式,记录设计文件各逻辑关系的网络集合文件。• 确保我们PCB文件输出的gerber与文件原理图一致的一种逻辑网络。• 与CAM软件建立的物理网络进行对比。可以检查我们输出的gerber文件及钻孔文件,是否与PCB的原理图一致,特别是网络开短路的安全性。• 素有“设计工程师的守护神,PCB加工的安全站。”之称。https://p3.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/88a0a9eb41244014ad6bfe9186b3ea26?from=pc

从上图中我们能看出来,PCB原文件、gerber文件、还有工厂的工作稿有如下关系:GERBER文件是从PCB原文件里面生成的。工厂生产的工作稿,是用GERBER原文件制作的。通常PCB制造工厂所做电测试时,只需保证工作稿和原稿的物理逻辑关系是一致的即可。如果原始的GERBER文件输出异常,后面所有的一切测试都要破防。所以就需要一种文件出现,来模拟工厂电测试设备的原理,生成虚拟的测试点,进行开短路的比对,从而确保输出原GERBER的正确性,IPC356文件应运而生。为什么要做IPC的检查因为GERBER文件是从PCB原设计文件里面导出来的,在导出的GERBER的过程中,因为软件版本的差异或者文件设置的异常,导致输出的GERBER文件与PCB原设计文件的物理逻辑关系存在异常,也就是通常说的开短路。大家很清楚知道PCB开短路意味着什么样的后果。丽丽制板的PCB工厂做了IPC356对比后出现异常,她百思不得其解,后面直到请教了她的老朋友林如烟,才有了眉目。原来是在建立标记封装时,有两种选项,如下图所示。https://p3.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/8eb9502d605546c4a6c0d6dcfb705fb6?from=pc

建库的时候,有些工程师人会把Package symbol和Mechaniclsymbol等弄混淆1.如果新建的封装类型选错为Package symbol,就必须在封装中加pad,如果不加pad,封装建完后,保存会报错(但实际在封装上这个PAD又是不需要的,通常很多工程师灵机一动,会加一个设置为0的pad)2.正常的加工辅助类型标记应该建成Mechanical symbol类型,这种类型就不用在封装中加pad,就不会在IPC356比对开短路时,出现误报的情况。封装的建立时候的设置https://p3.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/ccdb5f73388c446698490380c618e6fb?from=pc

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听了如烟的讲解,丽丽才明白,是自己在建立封装时选了第一种选项(Package symbol)并加了个加pad,原来一切的问题根源都是自己带来的,汲取教训,总结经验,轻装上阵。在确认网络无异常以后,丽丽回复了工厂的邮件,她的心情异常美丽,她哼着小曲到了影院。为了让男友更方便的找到自己,她提前到座位上去等他去。在电影即将开始的时候,他男票给她打来电话问她在哪里,找不到她,丽丽噌的一下子站起来,就看到了东张西望的男票,于是就激动的挥着手,大声喊到:“老鼠,老鼠,这里…….”旁边的一群美女,一听到老鼠两个字,就啊的一声,四散逃窜。留下一脸茫然的丽丽…….这正是:标记建立不规范,无名网络上了板。呕心沥血多查找,虚惊一场冒冷汗。